检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：陈吟江苏省中国科学院植物研究所（南京中山植物园）

学位级别：硕士

薄荷（Mentha haplocalyx Briq.）属于唇形科薄荷属，是一种重要的药用植物，同时作为一种芳香植物而应用广泛。薄荷的叶片和茎中含有大量的精油，精油是薄荷的主要活性物质，其主要成分为萜类化合物。目前，薄荷属植物精油合成途径在... 详细信息

薄荷（Mentha haplocalyx Briq.）属于唇形科薄荷属，是一种重要的药用植物，同时作为一种芳香植物而应用广泛。薄荷的叶片和茎中含有大量的精油，精油是薄荷的主要活性物质，其主要成分为萜类化合物。目前，薄荷属植物精油合成途径在椒样薄荷及留兰香中研究较多，在薄荷中相对研究较少。　　植物激素茉莉酸是植物生长发育的一种重要调节剂，它可以通过调节基因表达，实现对植物的生长发育和次生代谢产物的调控作用。目前，茉莉酸信号调控植物基因表达模式的变化已在多种植株中有研究，但薄荷中未见报道。　　本研究利用高通量测序技术分析了MeJA处理下薄荷基因表达模式的变化，根据转录组数据，鉴定并克隆了8个精油合成相关基因并对其进行了生物信息学分析和多种条件下的基因表达分析，针对合成途径关键节点处的柠檬烯-3-羟基化酶基因，在四种薄荷属植物中分别克隆了其两种形式并进行了进化分析。主要研究结果如下:　　***处理下薄荷基因表达模式变化分析　　利用高通量转录组测序技术分析了MeJA处理条件下薄荷基因表达水平变化模式。经过组装后，总共得到81843个unigene，平均长度为724 bp，其中64.55％的unigene可以在至少一个数据库中注释，对组装的unigene进行了GO分类、KOG功能分类、KEGG代谢途径分类。MeJA处理下共鉴定到4430个差异表达基因，其中2383个基因表达上调，2047个下调。鉴定到24个茉莉酸信号转导相关的差异表达基因，其中有23个基因的表达上调;选取了其中的12个基因进行qRT-PCR验证，结果表明qRT-PCR的结果与转录组测序结果基本一致。鉴定到157个差异表达的转录因子基因，其中102个基因表达上调，55个表达下调，其中WRKY家族是差异表达基因数目最多的家族。KEGG富集分析表明“单萜类生物合成”相关基因是MeJA处理下差异表达显著的代谢途径之一。　　2.薄荷精油合成基因的克隆及生物信息学分析　　在薄荷转录组测序数据中鉴定并克隆得到8个精油合成相关基因，分别为MhL3OH、MhL6OH、MhIPD、MhIPR、MhPR、MhMFS、MhMMR和MhMNR。序列分析表明，8个基因的长度范围为798 bp～1506 bp，理论可编码的氨基酸数目为265～501。结构域预测表明其所编码的蛋白质都具有行使其催化功能所具有的保守结构域。多重序列比对表明薄荷精油合成基因与薄荷属同源基因之间序列上高度保守。系统发生分析表明薄荷精油合成基因与薄荷属同源基因之间都会聚为一支，其中，薄荷与椒样薄荷、亚洲薄荷和***之间关系较近。MMR和MNR的进化分析结果表明薄荷属内MMR和MNR的分化发生在与其它属植物MNR分化之后。　　3.薄荷精油合成相关基因的表达分析　　利用qRT-PCR技术检测了薄荷不同组织、MeJA处理下薄荷叶片、不同薄荷属植物中精油合成基因的表达水平。组织表达分析结果表明所有精油合成相关基因在叶片中表达水平最高，茎中其次，根中最低，其中叶片中的表达水平远高于茎和根，这与薄荷植物中精油的分布相一致。MeJA处理下薄荷叶片中精油合成基因的表达分析结果表明，MhIPD显著上升，MhMFS却显著下降，暗示这两个基因可能是精油合成途径中响应茉莉酸信号的关键基因。不同薄荷属植物中的精油合成基因表达分析表明不同基因在不同材料中表达水平差异很大，其中L6OH在留兰香中表达水平最高，其它薄荷属植物中表达较低，这与留兰香精油中的主要成分为香芹酮的结果相一致。　　4. 四种薄荷属植物L30H的克隆及进化分析　　在薄荷、椒样薄荷、留兰香和欧薄荷中分别克隆得到PM2和PM17两种形式的L3OH基因。基因结构分析表明四种薄荷属植物中的L3OH-PM2和L3OH-PM17基因结构保守，都是由两个外显子和一个内含子组成。序列分析表明L3OH-PM17在编码序列长度、内含子长度、碱基频率、GC含量、密码子使用频率、底物识别位点等都更加保守。薄荷与椒样薄荷之间的序列特征更加类似，而留兰香和欧薄荷之间的序列特征更加类似。底物识别位点分析表明薄荷和椒样薄荷的L3OH可能具有类似的底物识别特性和催化功能，而留兰香和欧薄荷的L3OH可能具有类似的底物识别特性和催化功能。基于L3OH基因的进化分析也表明薄荷和椒样薄荷的亲缘关系更近，而留兰香和欧薄荷的亲缘关系更近，这与根据精油化学成分的薄荷属植物分类结果相一致。

关键词：薄荷茉莉酸甲酯处理基因表达模式精油合成基因

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罗氏沼虾耐寒性状遗传参数评估及相关基因表达模式研究

罗氏沼虾耐寒性状遗传参数评估及相关基因表达模式研究

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作者：邢钱钱湖州师范学院

学位级别：硕士

罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)原产于热带和亚热带地区,低温限制了其在我国养殖的时间和范围,因此培育优质、高产、耐低温的新品种,有利于突破其养殖的时空限制,提高经济效益。而耐寒性状的遗传参数分析及相关基因筛选等基础理... 详细信息

罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)原产于热带和亚热带地区,低温限制了其在我国养殖的时间和范围,因此培育优质、高产、耐低温的新品种,有利于突破其养殖的时空限制,提高经济效益。而耐寒性状的遗传参数分析及相关基因筛选等基础理论的研究,可以为耐寒新品种的选育提供参考依据。本论文通过室内人工降温的方式,对罗氏沼虾成虾群体进行耐寒性能测试,构建线性混合模型,依据约束极大似然法(Restricted maximum likelihood,REML),通过ASReml-R评估养殖时长约200天的罗氏沼虾成虾耐寒性状(低温累积存活时间:Cooling degree hours,CDH)和生长性状(体重:Body weight,BW;体长:Body length,BL)的遗传参数,并利用SPSS软件对罗氏沼虾成虾耐寒性状(CDH)和生长性状(BW)进行了多元回归分析以及通径分析。同时,为进一步探索罗氏沼虾低温耐受的分子机制,本论文选取了养殖时长约为80天的罗氏沼虾幼虾,进行低温胁迫实验,并取低温胁迫下最早死亡(低温敏感组,CS)、最晚死亡(低温耐受组,CT)及对照组个体的肝胰腺及肌肉进行转录组分析。获得的主要研究结果如下:1.养殖时长约200天的罗氏沼虾成虾耐寒性状(CDH)的遗传力为低等遗传力(0.12±0.05),经统计检验达到显著水平(P<0.05);生长性状BW和BL的遗传力为中低等遗传力(0.2±0.06、0.1±0.04),统计检验为显著水平(P<0.05),BW的遗传力大于BL,且BW的变异系数较大,表明BW具有较大的遗传改良潜力。2.罗氏沼虾成虾的生长性状BW与BL之间的表型和遗传相关系数分别为0.66±0.019、0.78±0.085,表现为极显著正相关(P<0.05),提示在选育时,以BW、BL之一作为目标性状进行选育,可以提高另外一个性状的选育效果。CDH与BW、CDH与BL的表型相关和遗传相关分别为-0.21±0.033、-0.71±0.127,-0.63±0.022、-0.94±0.034,均呈极显著负相关(P<0.05),则表明CDH、BW、BL难以在同一个群体中实现耐低温和生长这两个性状的同时提高。3.当罗氏沼虾成虾BW均值为50.63±17.99g,BL均值为128.15±21.33mm时,正在抱卵的罗氏沼虾成虾低温耐受能力显著大于已抱过卵和从未抱过卵的虾;外骨骼越硬,其低温耐受能力越强;有螯组的耐寒能力强于无螯组;性别不影响罗氏沼虾成虾的CDH,但雄虾的低温死亡温度高于雌虾。提示在罗氏沼虾耐寒品种的选育中,应保留硬壳和有螯的虾作为亲本。影响CDH的主要因素除了抱卵状态、外骨骼硬度、体长、上额刺数、下额刺数、腹部重这6个表型性状,可能还有其它因素。因此,后期研究还需增加测量的指标,建立一个更加完善的模型。此外,对罗氏沼虾成虾体长、头胸甲长、腹长、第二步足长、下额刺数、头胸甲重、第二步足重、腹部重性状的直接选育,可以实现对BW的间接选育。4.养殖时长约为80天的罗氏沼虾幼虾BW均值为1.87±0.86g,BL均值为41.87±5.45mm时,其初始死亡温度约为16.5℃±0.5℃,半致死温度约为12.5℃±0.5℃,极限死亡温度约为11.5℃±0.5℃。幼虾的外骨骼硬度不影响其低温耐受能力;当罗氏沼虾处于幼虾阶段时,且幼虾BW>2g,随BW的增大其低温耐受能力越强,CT的低温耐受能力强于CS组。***-CoA carboxylase、transcription factor ATF-b和heat shock protein 90等10个差异表达基因(P<0.05)在罗氏沼虾低温胁迫应答中发挥了重要作用。肝胰腺的差异表达基因数量多于肌肉,且肝胰腺中有叶酸生物合成(Folate biosynthesis)、淀粉和蔗糖代谢(Starch and sucrose metabolism)以及胰腺分泌(Pancreatic secretion)等多个通路被激活,表明该组织可能在响应低温应激时发挥了关键作用。其中叶酸生物合成是肝胰腺和肌肉的共有通路,该通路可能影响罗氏沼虾低温应激时的免疫系统和抗氧化能力。该通路中唯一上调基因为Alkaline phosphatase,表明Alkaline phosphatase可能在低温应激时中发挥了关键作用。由此可见,罗氏沼虾成虾的耐寒性状(CDH)和生长性状难以在同一群体中同时达到选育效果;成虾的外骨骼硬度、抱卵状态、螯数会影响其低温耐受能力。罗氏沼虾幼虾的低温耐受能力受到BW的影响,但不受外骨骼硬度的影响;幼虾的肝胰腺是低温响应的关键组织,Alkaline phosphatase可能是幼虾低温应激的关键通路。

关键词：罗氏沼虾耐寒性状生长性状遗传参数通径分析基因表达模式叶酸生物合成

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杂交构树BpWOX转录因子基因表达模式分析

杂交构树BpWOX转录因子基因表达模式分析

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作者：王俞程中国科学院大学

学位级别：硕士

构树是属于桑科构属雌雄异株的落叶乔木，杂交构树为中科院植物所自主培育的构树新品种，杂交构树生长迅速、根系发达，抗逆性强，具有重要的荒坡、盐碱地绿化的利用潜能;其叶片粗蛋白含量高，是一种优良的高蛋白非常规饲料;其韧皮纤维... 详细信息

构树是属于桑科构属雌雄异株的落叶乔木，杂交构树为中科院植物所自主培育的构树新品种，杂交构树生长迅速、根系发达，抗逆性强，具有重要的荒坡、盐碱地绿化的利用潜能;其叶片粗蛋白含量高，是一种优良的高蛋白非常规饲料;其韧皮纤维发达，质量优良，适于生产高档纸产品。杂交构树作为一种优良的多用途经济树种，为更好地发挥其经济价值，扩大其种植面积，需要解析杂交构树形成逆境抗性的分子机制，进一步提高其抗逆能力。WOX转录因子家族基因在控制植物形态建成过程中发挥重要的调控作用。本研究以WOX转录因子家族基因为出发点，研究杂交构树在面临各种环境胁迫时，该家族基因的表达水平变化。\n 主要结果如下:\n 1.基因克隆:首先通过参照构树近缘物种的WOX基因序列，设计简并引物，扩增得到目标基因的部分片段序列;然后采用RACE扩增获得全长cDNA序列。本实验共克隆得到10个杂交构树的BpWOX基因。\n 2.系统进化分析:通过将杂交构树与其它在植物起源和进化过程中具有代表性的物种的WOX蛋白全长氨基酸序列进行比对，构建系统进化树。系统进化分析表明，所克隆到的10个BpWOX基因在三个进化中均有分布，其中属于WUS支的包含6个。\n 3.组织特异性分析:为了研究杂交构树BpWOX基因的活性表达部位，采用半定量和实时定量PCR两种实验方法分别检测了该家族基因在10种不同组织器官中的表达情况。结果表明，BpWOX8/9/10这三个基因在所有的组织中都有较高表达，BpWOX7在所有组织中的表达量都较低，其它基因都只在部分组织中特异表达。\n 4.环境胁迫下的表达模式分析:为了分析杂交构树BpWOX基因的胁迫响应模式，本实验通过实时荧光定量的方法检测6个BpWOX基因分别在10种不同胁迫处理下的表达模式。结果表明，不同BpWOX基因能够受到不同环境胁迫的影响。\n 综上所述，本研究共克隆到10个杂交构树BpWOX基因，对它们的系统进化关系进行了分析，并分析了它们表达的组织特异性以及它们在各种环境胁迫下的表达模式。本实验的研究结果为后续研究杂交构树在适应逆境条件调整形态建成的过程中，解析WOX基因所发挥的作用的分子机制打下了基础。

关键词：杂交构树逆境胁迫转录因子基因表达模式

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甜菜夜蛾幼虫期EcR和USP基因表达模式与功能研究

甜菜夜蛾幼虫期EcR和USP基因表达模式与功能研究

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作者：刘鹏琰南京农业大学

学位级别：硕士

甜菜夜蛾是一种分布较广泛的农业害虫,其发生地区在我国不断扩大。目前,化学防治仍然是我国用来防治甜菜夜蛾的主要手段,近年来甜菜夜蛾已经对主流化学农药拟除虫菊酯和有机磷类产生抗药性,很难做到高效的控制甜菜夜蛾爆发危害,我们应... 详细信息

甜菜夜蛾是一种分布较广泛的农业害虫,其发生地区在我国不断扩大。目前,化学防治仍然是我国用来防治甜菜夜蛾的主要手段,近年来甜菜夜蛾已经对主流化学农药拟除虫菊酯和有机磷类产生抗药性,很难做到高效的控制甜菜夜蛾爆发危害,我们应该去寻求其它更合适的防治措施。与此同时化学防治对于生态系统带来的问题也倍受争议,这迫使我们去开发新型的害虫防治手段与方式。完全变态类昆虫要经过周期性蜕皮和变态才能完成整个生活史,昆虫发育的生理活动是在一系列激素的精细调控下才得以顺利完成。EcR和USP处于昆虫发育、变态及繁殖等过程级联调控的开始位置,具有组织和时间特异性。EcR和USP在多种昆虫和一些节肢动物中被发现。必须更全面地描述不同目昆虫EcR和USP的结构及功能特点,才能对于将来更深入地了解其作用方式及应用研究奠定基础,并且无论是对有益昆虫生长发育及繁殖能力的调控还是对有害昆虫的防治研究都有非常重要的实用价值和基础理论价值。尽管近些年对于昆虫EcR和USP的研究迅速增加,且主要集中在对EcR和USP在蜕皮激素介导的信号转导通路,以及激素调控基因表达顺序分子机理的研究,这些方面都取得了重要的研究进展。但对于蜕皮变态相关基因间的互作关系、各基因在昆虫生长发育不同时间点发挥不同功能的差异、JH受体等均有待阐明。因此离阐明昆虫蜕皮的详细机理还相差甚远。本研究采用实时定量PCR技术对甜菜夜蛾幼虫4龄和5龄的EcR和USP基因,以及EcR的两个亚型EcR-A和EcR-B进行了表达模式的研究,其次采用RNAi技术对EcR和USP进行了功能研究。结果表明USP基因的mRNA在幼虫4龄期表达水平明显高于5龄期的表达水平,EcR基因的mRNA在幼虫5龄期表达水平明显高于4龄期的表达水平。且EcR和USP基因mRNA在各龄期的后阶段的表达水平明显大于各龄期前期的表达水平。在4龄期EcRA和EcRB基因mRNA的表达趋势基本相同,在5龄初期EcR-A和EcR-B也是同步表达产生第一个表达峰。但是在5龄末期化蛹变态之前出现了表达差异,EcR-A在5龄末期84h时先于EcRB基因mRNA的表达出现了第二个表达峰,而EcR-B则是在化蛹头壳脱落时产生了第二个表达峰。甜菜夜蛾幼虫经过RNAi产生了严重的不正常生长发育以及表型缺陷的现象,难以完成幼虫-幼虫的蜕皮过程,幼虫-蛹的变态过程。甜菜夜蛾幼虫经dsRNA处理后产生了不同的致死表型比例,并且甜菜夜蛾EcR和USP基因的转录本表达水平都下调。本研究分析了甜菜夜蛾幼虫不同龄期EcR和USP基因的表达模式：EcR和USP基因的表达规律基本同步,即EcR和USP基因在各龄期的后期表达量高,并且在各龄期USP先于EcR产生表达峰,可能是由于USP先于EcR发挥生物学功能。但是二者还存在一定的表达差异,具体表现在USP基因4龄期表达量较高,EcR基因在5龄期表达量较高,这种不同步的表达模式可能是由于EcR和USP可能分别与其他核受体形成异源二聚体并行使生理功能。其次,EcR-A和EcR-B在幼虫-幼虫的蜕皮过程中具有相同表达规律,但是在甜菜夜蛾5龄末期幼虫-蛹的变态时期则产生了差异性表达,可能是由于EcR-A和EcR-B在变态过程中扮演的角色不同,参与不同的生理功能。最后通过RNAi得出EcR和USP基因对于甜菜夜蛾的幼虫-幼虫,幼虫-蛹的变态的过程起到关键作用。

关键词：甜菜夜蛾 EcR USP 基因表达模式 RNAi 幼虫-幼虫蜕皮幼虫-蛹变态

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果蝇胚胎基因表达模式自动分析

果蝇胚胎基因表达模式自动分析

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作者：马利燕山大学

学位级别：硕士

DNA微阵列和RNA原位杂交是目前追踪基因表达的重要方法。许多DNA微阵列分析的工作已经表明了基因表达分析在理解细胞功能和联系中的作用，但DNA微阵列忽略了表达模式的复杂性和模式间的联系，RNA原位杂交技术为基因表达模式的可视化提... 详细信息

DNA微阵列和RNA原位杂交是目前追踪基因表达的重要方法。许多DNA微阵列分析的工作已经表明了基因表达分析在理解细胞功能和联系中的作用，但DNA微阵列忽略了表达模式的复杂性和模式间的联系，RNA原位杂交技术为基因表达模式的可视化提供了有利的条件。利用高通量RNA原位杂交为不同阶段的基因产生一系列空间表达模式，这些模式随着数字图像技术的发展以数字图像的形式记录下来。最初的原位杂交(ISH, Insitu hybridization)图片分析是专家通过直接观察显微镜图片来进行的，但是随着图像数量的增加，分析大规模的图片变的非常复杂，因此自动图像分析技术成为了焦点。本文利用BDGP(Berkeley Drosophila Genome Project)公开的数据集作为资源，自主构建3个数据集进行实验，研究的主要工作分为以下三个方向：第一部分工作，对BDGP数据库中的果蝇胚胎显微图像进行图像的预处理。主要通过数字图像处理技术消除图片中的光照和背景，分割图片中数量较多的胚胎，保存最完整的中心独立胚胎，并以胚胎最长轴作为基准进行角度的校准和尺度的配准，最后得到理想独立胚胎的标准图像。第二部分工作，主要进行果蝇胚胎基因表达模式图片的聚类工作。在聚类问题中特征提取是研究的焦点之一。本文采用主成分分析(PCA, Principal ComponentAnalysis)与独立成分分析(ICA, Independent Component Analysis)结合的图像特征提取算法，以及一种基于最小生成树的聚类算法。通过实验对比，在本课题的应用上，此特征提取和聚类的结合算法优于一些其它的比较广泛的算法。第三部份工作，对果蝇胚胎基因表达图片作注解。将注解问题归结于模式识别中的分类问题，选定特征后采用与类别相关的特征选择方法进行特征的选择。通过二维离散小波变换(DWT, Discrete Wavelet Transform)处理图像，提取图像的小波变换系数作为图像的特征，进而用基于Relief的改进方法选择对注解有区别的最优特征。BDGP数据集中每幅图像对应于一系列注解词汇，这类多目标问题通过一系列并行的二分类器来解决。

关键词：基因表达模式数字图像处理小波变换 Relief特征选择最小生成树

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基于miR-10和let-7及靶基因表达模式分析仿刺参盐度适应机制

基于miR-10和let-7及靶基因表达模式分析仿刺参盐度适应机制

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作者：商艳鹏大连海洋大学

学位级别：硕士

仿刺参是中国重要的水产养殖经济品种，河流和降雨引起的海水盐度变化，对仿刺参产业具有重要影响。基于盐度胁迫后cDNA文库的测序结果，获得了差异表达的基因、miRNA和lncRNA，论文选取了2个显著差异的miRNA，并分析了其对应的靶基因及... 详细信息

仿刺参是中国重要的水产养殖经济品种，河流和降雨引起的海水盐度变化，对仿刺参产业具有重要影响。基于盐度胁迫后cDNA文库的测序结果，获得了差异表达的基因、miRNA和lncRNA，论文选取了2个显著差异的miRNA，并分析了其对应的靶基因及lncRNA，探索其在盐度适应中发挥的功能，获得了以下研究结果：　　(1)低盐胁迫结果表明miR-10与TBC1D5的表达量与低盐胁迫存在着一定的关系。随后通过TBC1D5保守的结合位点和双萤光素酶报告分析表明了miR-10与TBC1D5存在靶向关系，并且在体内和体外干扰结果表明miR-10与TBC1D5有着负调控关系。在体外结果中，体腔细胞转染inhibitor-10后，除了胁迫后24小时外miR-10与TBC1D5仍然着负调控关系;转染mimics-10后，胁迫后的TBC1D5摆脱了高表达miR-10的限制。而在体内结果中，转染antagomir-10后TBC1D5与miR-10调控关系依然存在;在转染agomir-10后，miR-10也一直调控TBC1D5。对于离子浓度来说，转染后各组离子浓度差异性不大。在NKA酶活力方面，转染antagomir-10后，正常盐度下，miR-10表达量低于对照组时，NKA酶活力高于对照组;低盐胁迫后，miR-10表达量与NKA酶活力呈正相关。在转染agomir-10后，低盐胁迫后24小时前，miR-10表达量与NKA酶活力呈正相关，在胁迫后48小时miR-10表达量与NKA酶活力呈负相关。提示，miR-10可能调控TBC1D5参与仿刺参对盐度的适应机制。　　(2)双萤光素酶报告基因检测证明let-7与NKAα和lncRNA001074具有靶向关系。体内和体外结果表明，let-7与NKAα有着负调控关系，lncRNA001074反式作用调节NKAα表达。　　(3)lncRNA001074-let-7-NKAα低盐胁迫下的功能性分析结果表明，在整个低盐胁迫过程中，lncRNA001074为了稳定NKAα在仿刺参体内的下调表达，其表达量在胁迫过程中上升，竞争性结合let-7，从而降低了let-7的表达量。NKA酶活力分析结果表明，低盐胁迫后48小时let-7的低表达量和lncRNA001074的高表达量与NKA酶的高活力有一定相关性。提示，仿刺参可能通过let-7和NKAα的低表达和lncRNA001074的高表达来提高仿刺参的NKA酶活力进而来协调机体适应环境盐度的变化。

关键词：仿刺参基因表达模式 miR-10 let-7 盐度应激

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利用多组学解析野生稻驯化成栽培稻的基因表达模式变异

利用多组学解析野生稻驯化成栽培稻的基因表达模式变异

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作者：宋玥中国农业科学院

学位级别：硕士

水稻(*** L.)是世界上最重要的粮食作物之一,但水稻现代育成品种在驯化过程中丢失了大量的优异基因,所以解析驯化过程中多样性变异规律为作物农艺性状的遗传改良提供理论依据。目前与驯化相关的基因组多样性变异规律研究开展较多,但是... 详细信息

水稻(*** L.)是世界上最重要的粮食作物之一,但水稻现代育成品种在驯化过程中丢失了大量的优异基因,所以解析驯化过程中多样性变异规律为作物农艺性状的遗传改良提供理论依据。目前与驯化相关的基因组多样性变异规律研究开展较多,但是不能完全解释栽培稻和野生稻的表型差异,所以,从基因组角度研究栽培稻的驯化历史尚存在不足。本研究选择具有代表性的187份亚洲栽培稻和普通野生稻为研究材料,在表型鉴定和群体基因组测序的基础上,分别选取叶片、孕穗期幼穗、开花期小花和灌浆期穗四个时期的组织进行转录组测序,整合基因组、转录组和表型数据,利用差异表达分析、e QTL分析和WGCNA分析,研究驯化过程中基因表达模式的变异、基因组变异与基因表达模式的关系和基因表达模式对重要农艺性状的影响。取得主要结果如下:1.对1872份普通野生稻和栽培稻的12个重要农艺性状进行分析,在抽穗期、花药长度、粒长、粒宽和粒重5个农艺性状上变异系数范围为6.4%～17.1%,发现遗传距离与地理距离有显著的正相关性,根据表型的聚类分析和群体内多样性差异选择了95份栽培稻,82份野生稻进行后续分析。2.对选择的187份样本材料进行重测序,过滤后得到5,102,613个SNP变异,利用这些分子标记,分别用邻接树法,主成分分析和STRUCTURE三种方法确定了G1(*** ***)和G2(*** ***)两个栽培稻类群以及G3(w-j)和G4(w-i)两个野生稻类群。3.对187份样品的叶片、孕穗期幼穗、小花和灌浆期穗四种组织进行转录组测序,一共获得了695份转录测序数据。一共发现53376个表达基因,有8666个为首次发现的新基因。9859个基因是四个组织均含有的保守基因,4169个为组织特异性基因。利用这些基因的表达量差异,我们通过主成分分析法,发现在四个组织中的基因群体表达模式不尽相同,其中叶片组织基因群体表达模式与DNA的分群结果较为一致,而孕穗期幼穗、小花和灌浆期穗三个生殖阶段的组织群基因表达模式一致。选取叶片和孕穗期幼穗分别代表营养生长和生殖生长阶段,进行基因差异表达分析,相对于栽培组来说,野生组在叶片组织中发现了3279个下调基因,2830个上调基因,在幼穗组织中发现了2871个下调基因,6589个上调基因,说明栽培组和野生组在生殖上分化更明显。4.用eQTL的方法分别在叶片、幼穗、小花和灌浆期穗中找到受cis-e QTL和trans-e QTL调控的基因9388,8550,6975和7799个,这些调控位点在基因组上存在一些密集分布的区段。用WGCNA的方法对表达的基因和11个重要农艺性状做关联分析,在四个组织中分别找到了14、24、31和18个与表型性状相关的基因共表达模块,并对3个与粒型多样性形成相关的基因在中花11中做了CRISPR实验,发现基因敲除后粒宽变窄。

关键词：水稻转录组驯化基因表达模式

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不同浓度氮处理毛竹水通道蛋白基因表达模式及其调控网络

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世界竹藤通讯 2022年第6期20卷 21-29页

作者：朱成磊林泽铭李天阔高志民国际竹藤中心竹藤资源基因科学与基因产业化研究所国家林业和草原局/北京竹藤科学与技术重点开放实验室北京100102

氮和水分平衡对植物生长发育具有重要作用,在长期进化过程中植物体内形成了氮运输和水分平衡的复杂调控网络。为揭示竹子速生的内在调控机制,研究了不同浓度氮处理下毛竹根中水通道蛋白(AQP)基因的表达模式,并预测了其表达调控网络。结... 详细信息

氮和水分平衡对植物生长发育具有重要作用,在长期进化过程中植物体内形成了氮运输和水分平衡的复杂调控网络。为揭示竹子速生的内在调控机制,研究了不同浓度氮处理下毛竹根中水通道蛋白(AQP)基因的表达模式,并预测了其表达调控网络。结果表明,在不同浓度氮处理下,在毛竹根的转录本中共鉴定到30个差异表达的PeAQP s,包括14个PePIP s、8个PeTIP s、7个PeNIP s和PeSIP 2-1;随着氮浓度的提高,PeAQP s的表达模式主要分为2类:一类呈上调表达,另一类呈下调表达。在这些差异表达AQP基因的启动子中鉴定到了许多转录因子(TF)的结合元件,同时通过筛选差异表达TFs,构建了差异表达TFs和PeAQP s的共表达网络。代表性差异表达TFs和PeAQP s表达的相关性分析和共表达结果表明,这些TF可能参与调控毛竹中水分和氮的协调运输。研究结果可为深入解析毛竹快速生长的分子机制提供参考。

关键词：毛竹氮处理水通道蛋白基因表达模式共表达网络

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桃果实采后乙烯合成及乙烯受体ETR1同源基因表达模式的研究

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西南园艺 2005年第3期33卷 1-3页

作者：谢永红陈学年吕斌丁志祥欧毅重庆市果树研究所江津402260

研究了温度和乙烯吸收剂对“南京白凤”桃(AmygdaluspersicaL.)果实采后乙烯生成和乙烯受体ETR1同源基因表达的影响。结果表明,低温和乙烯吸收剂处理降低了果实乙烯释放量,延缓乙烯释放高峰期。定量PCR分析表明,ETR1的mRNA表达水平受温... 详细信息

研究了温度和乙烯吸收剂对“南京白凤”桃(AmygdaluspersicaL.)果实采后乙烯生成和乙烯受体ETR1同源基因表达的影响。结果表明,低温和乙烯吸收剂处理降低了果实乙烯释放量,延缓乙烯释放高峰期。定量PCR分析表明,ETR1的mRNA表达水平受温度和乙烯吸收剂调节,随着乙烯合成能力的增强,ETR1同源基因的表达水平增加,在桃果实乙烯信号传导过程中呈正向表达模式。

关键词： ETR1 乙烯受体果实采后基因表达模式乙烯合成乙烯吸收剂 mRNA表达乙烯释放量定量PCR 乙烯生成合成能力同源基因信号传导高峰期分析表桃果实温度水平

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普通小麦Px基因表达模式与转换的激素调节

引用

自然杂志 1990年第10期13卷 700-701页

作者：程炜中西北农业大学

在高等植物个体发育过程中,Px(过氧化物酶)同工酶的表达不仅具有严格的品种基因型、组织器官和生长发育时期的特异性,还可被外源激素所调节。

关键词： Px 基因表达模式个体发育过程同工酶生长发育时期激素调节时空特异性转换规律外源激素过氧化物酶

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